燃料電池是一種新型的無污染、無噪音、高效率的汽車動力和發(fā)電設(shè)備,試解答下列問題:

 。1)宇宙飛船上的氫氧燃料電池,其電極反應(yīng)為:2H2 + 4OH4e = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e = 4OH,正極發(fā)生的是________反應(yīng)(填氧化或還原),總反應(yīng)方程式是:____________________________

 。2)燃料電池在發(fā)電的同時還合成了水,這正好解決了宇航員在太空中飲水的問題.若電池輸出的電流強(qiáng)度為533 A,則每小時能合成多少克水?

 

答案:
解析:

(1)還原;總反應(yīng)式:2 H2+O2=H2O.

(2)電池每小時輸出的電量Q = It = 533A×3600 s=1.9188×106C,輸出的電子n(e-):

=1.9188×106C/1.60×10-19C/6.02×1023mol1=19.92 mol.每生成1 mol H2O需輸出2 mol電子,所以生成水的質(zhì)量為19.92 mol×18 g·mol1/2=179.3 g.

 


提示:

正極發(fā)生還原反應(yīng);第二問可根據(jù)電子轉(zhuǎn)移與化合物的計量比算出。

 


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電源,其構(gòu)造如圖所示:a、b兩個電極均由多孔碳制成,通入的氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電.
(1)a是
負(fù)
負(fù)
極,電極反應(yīng)式是
2H2-4e-+4OH-=4H2O(或H2-2e-+2OH-=2H2O)
2H2-4e-+4OH-=4H2O(或H2-2e-+2OH-=2H2O)
;b是
極.電極反應(yīng)式是
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-

(2)飛船上宇航員的生活用水由燃料電池提供.若為飛行員提供了360kg的水,則電路中通過了
4×104
4×104
mol的電子.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

我國“神舟”號宇宙飛船成功發(fā)射并回收,是我國航天史上的里程碑. 飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電源,它具有高能、輕便、不污染環(huán)境的特點.這種燃料電池的構(gòu)造如右圖所示,兩個電極均由多空性碳制成,通入的氣體由空隙逸出并在電極表面放電.
a極是
負(fù)
負(fù)
極,b極是
極,寫出電極反應(yīng)式a:
負(fù)極:2H2-4e-+4OH-=4H2O;(或H2-2e-+2OH-=2H2O)
負(fù)極:2H2-4e-+4OH-=4H2O;(或H2-2e-+2OH-=2H2O)

b:
正極:O2+4e-+2H2O=4OH-
正極:O2+4e-+2H2O=4OH-
;
總反應(yīng)式:
2H2+O2=2H2O
2H2+O2=2H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電源,被稱為21世紀(jì)的明星電池,其構(gòu)造如圖所示:兩個電極均由多孔性碳制成,通入的氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電.
(1)a是
負(fù)
負(fù)
極(填“正”或“負(fù)”),其pH值
降低
降低
(填升高、降低或不變),b極的電極反應(yīng)式
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-

(2)某些碳?xì)浠衔镆部勺鳛槿剂想姵氐娜剂,如天然氣(甲烷)等.若將圖中H2換成CH4時,電池內(nèi)總的反應(yīng)方程式為:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O.請寫出a極的電極反應(yīng)式
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
.在電池工作期間,CO32-流向
a
a
極(填a或b).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電池,其構(gòu)造如圖所示;兩個電極均由多孔性碳制成,通入的氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電.
(1)a極是
負(fù)
負(fù)
極,b極是
極,電極反應(yīng)式分別為
2H2+4OH--4e-=4H2O
2H2+4OH--4e-=4H2O
,
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

(2)氫氣是燃料電池最簡單的燃料,雖然使用方便,卻受到價格和來源的限制.常用的燃料,往往是某些碳?xì)浠衔,如甲烷(天然氣)、汽油等.請寫出將圖中H2換成CH4時所構(gòu)成的甲烷燃料電池中a極的電極反應(yīng)式:
CH4+10OH-+8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH-+8e-=CO32-+7H2O
.此時電池內(nèi)總的反應(yīng)方程式為
CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O

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科目:高中化學(xué) 來源:2012年魯科版高中化學(xué)選修4 1.3化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題

美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電池,其構(gòu)造如圖所示;兩個電極均由多孔性碳制成,通入的氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電。

(1)a極是      極,b極是     極,電極

反應(yīng)式分別為                               ,                                。

(2)飛船上宇航員的生活用水由燃料電池提供。已知這種電池發(fā)1度電時能生成350g水,試計算能量轉(zhuǎn)化率。

[2H2(g)+O2(g)      2H2O(l)+572kJ]

(3)這種電池的輸出電壓為1.2V。要使標(biāo)有1.2V,1.5W的小燈泡連續(xù)發(fā)光0.5h,應(yīng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2多少升?

(4)氫氣是燃料電池最簡單的燃料,雖然使用方便,卻受到價格和來源的限制。常用的燃料,往往是某些碳?xì)浠衔铮缂淄椋ㄌ烊粴猓、汽油等。請寫出將圖中H2換成CH4時所構(gòu)成的甲烷燃料電池中a極的電極反應(yīng)式:                                    。此時電池內(nèi)總的反應(yīng)方程式為                             。

 

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